Mi az a POE?
A PoE (Power over Ethernet) egy sor olyan módszer neve, amely lehetővé teszi, hogy a hálózati berendezések áramellátása egy sodrott érpáras kábelen keresztül történjen az adatátvitel mellett. Lehetőség van olyan eszközök, mint például kamerák, telefonok, switchek, hozzáférési pontok stb. tápellátására. Az IEEE 2003-ban hozta létre a 802.3af PoE tápellátási szabványt, amelyet folyamatosan fejlesztenek, és amelyből újabb változatok születnek, amelyek nagyobb teljesítmény továbbítására adnak lehetőséget.
A PoE technológia előnyei:
- a telepítés egyszerűsítése és a kábelezési költségek csökkentése (áram- és adatátvitel egy kábelen keresztül)
- megfelelő kábelezéssel garantált minimális 100 m-es hatótávolság
- magas biztonság a kisfeszültségű átvitel és a kapcsolat- és készüléktesztelési eljárásoknak köszönhetően
- védelem a nem megfelelő eszközökhöz való feszültségcsatlakozással szemben
- egyszerű telepítés
- visszafelé kompatibilitás a régebbi verziókkal.
A kétféle típusú PoE összehasonlítása:
Funkció/szabvány | 802.3af (802.3at type 1 ) | 802.3at type 2 (POE+) |
A tápegység kimenő teljesítménye [W] | 15.40 | 30.00* |
A táplált eszközhöz elérhető minimális teljesítmény [W] | 12.95 | 25.5* |
Tápegység kimeneti feszültsége [V] | 44...57 | 50...57 |
Tápfeszültség elérhető a meghajtott eszközön [V] | 37...57 | 42.5...57 |
Max. áram [mA] | 350 | 600 |
Ethernet komatibilitás | 10BASE-T, 100BASE-TX and 1000BASE-T | 10BASE-T, 100BASE-TX and 1000BASE-T |
Tartomány [m] | 100 | 100 |
Kábel | UTP/FTP min. cat. 3 | UTP/FTP min. cat. 5 |
Összefoglalva, a következő típusaink vannak:
- 1 - 802.3af - 15,4 watt névleges teljesítményű, üzemmódokra képes: A, B
- 2 - 802.3at - 30 wattos névleges teljesítmény, képes a következő üzemmódokra: A, B
- 3 - 802.3bt - 60 wattos névleges teljesítmény, üzemmódok: A, B és 4-páros üzemmódok
- 4 - 802.3bt - 90 wattos névleges teljesítmény, képes a következő üzemmódokra: A, B és 4-páros üzemmódok
Felépítése
Teljesítmény átviteli módok:
- A - a teljesítményt az adatokkal együtt továbbítják az 1/2 és 3/6 párokon.
- B - a 4/5 és 7/8 szabad páron a teljesítményt továbbítják.
- 4-pár - a teljesítményt az összes érpáron keresztül küldik.
A PoE 802.3af és 802.3at szabványok esetében a táplált eszköz mindkét vagy csak az egyik tápellátási módot biztosíthatja, miközben megfelel a szabványnak. A táplált eszköznek ezért mindkét üzemmódot támogatnia kell.
Tápcsatlakozási diagram egy PoE-típusú switch típusú tápegység és egy 802.3af (802.3at 1. típus) által táplált eszköz számára. Lila - A üzemmód, sárga - B üzemmód
Tápfeszültség bekötési rajz egy PoE-vel rendelkező kapcsolóüzemű tápegységben és egy 802.3at, 802.3bt szabvány szerint táplált eszközben. Lila szín - A mód, sárga - B mód
Tesztelési eljárások és az eszközök megtáplálási osztályai
A PoE-szabványt a biztonságos használatra optimalizálták. A biztonságos feszültségtartomány mellett az eszközöknek a meghatározott eljárásoknak megfelelően kell kommunikálniuk. A tápegység nem fog nem biztonságos feszültséget alkalmazni egy nem kompatibilis eszközre. A tápegység a feszültség alkalmazása előtt kis áramerősséggel (legfeljebb 5 mA) teszteli a csatlakoztatott eszközt a jellemző ellenállás - körülbelül 25 kΩ - érzékeléséhez. A következő fázis az eszközosztályozás, amely 15,5-20,5 V alkalmazásakor következik be. Az energiaigényre vonatkozó információkat a teljes rendszer energiagazdálkodási processzora kapja meg az erőforrások optimalizálása érdekében. Csak az érzékelés és az osztályozás után kerül a megfelelő 44-57 V-os tápfeszültség a vezetékre, és a végberendezésben lévő elektronika megkezdi működését.
A tápegység folyamatosan ellenőrzi a kapcsolatot, hogy az még mindig csatlakoztatva van-e, és igényli-e a tápellátást. Az ötlet lényege, hogy egy véletlenül csatlakoztatott, nem szabványos eszközre ne lehessen magas feszültséget kapcsolni.
A tápegység folyamatosan ellenőrzi a kapcsolatot, hogy az még mindig csatlakoztatva van-e, és igényli-e a tápellátást. Az ötlet lényege, hogy egy véletlenül csatlakoztatott, nem szabványos eszközre ne lehessen magas feszültséget kapcsolni.
Az eszközosztályozás hasznos információkat nyújt az eszköz energiaigényéről. Az osztályokba sorolás a csatlakozás vizsgálatakor folyó áram mérésén alapul. A tápellátással rendelkező eszközök az alábbiakban ismertetett 8 osztály valamelyikébe tartozhatnak.
Osztály | Tápegység kimenő teljesítménye (PSE) [W] | A megtáplálást igénylő eszköz energiaigénye(PD) [W] |
0 | 15,4 | 0,44 -12,95 |
1 | 4,0 | 0,44 - 3,84 |
2 | 7,0 | 3,84 - 6,49 |
3 | 15,4 | 6,49 - 12,95 |
4 | 30 | 12,95 - 25,5 |
Az eszközök az OSI-modell második rétegén (adatkapcsolat) is kommunikálhatnak az LLDP-MED protokoll (az automatikus eszközérzékelési protokoll kiterjesztett változata) segítségével. Az ilyen kommunikációnak köszönhetően 1,11 W pontossággal lehet meghatározni a tényleges teljesítményigényt. A tápegység minden megadott időszakban információt küld a teljesítményigényről, ami javítja az energiahatékonyságot.
PoE tápegység 250 m-re - "Extend" funkció.
Néhány PoE-kapcsoló rendelkezik „Extend mode” funkcióval (a menüben vagy az alvázon lévő kapcsolóval aktiválható), amely lehetővé teszi a legfeljebb 250 méteres sodrott érpáras kábellel csatlakoztatott PoE-eszközök táplálását. Amikor ez a funkció aktiválva van, a PoE portok kapcsolója letiltja a kapcsolat sebességének automatikus egyeztetését, és a sebességet mereven 10 Mb/s-ra állítja be (az uplink portok továbbra is 10/100 Mb/s sebességgel működnek).
Alkalmazási példa: ULTIPOWER 0064afat 6xFE(4xPoE), 802.3af/at 65W PoE Switch N29978
Hogyan lehet kiterjeszteni vagy leágazni a PoE tápegységet?
.Vannak olyan eszközök, amelyek miniatűr PoE- switchek, amelyek a LAN és a PoE-áram kiterjesztőjeként (repeater) működnek. Ezek regenerálják a hálózati jelet, és PoE-teljesítményt továbbítanak a kiválasztott kimenetekre. Lehetővé teszik a hálózat „felerősítését” és kiterjesztését 100 méternél nagyobb távolságokra. Emellett ideálisak „aktív elosztóként” olyan helyzetekben, amikor több PoE-vevőt kell egy kábelen futtatnunk (pl. több IP-kamerát), vagy amikor további hálózati elágazó áramkört kell létrehoznunk.
Ezen eszközök használatakor szem előtt kell tartani, hogy a bővítőhöz csatlakoztatott kamerák (PoE-vevők) által felvett teljes energiafogyasztás nem haladhatja meg a teljes vonalat tápláló kapcsoló által biztosított energia-korlátot.
Ezen eszközök használatakor szem előtt kell tartani, hogy a bővítőhöz csatlakoztatott kamerák (PoE-vevők) által felvett teljes energiafogyasztás nem haladhatja meg a teljes vonalat tápláló kapcsoló által biztosított energia-korlátot.
Az xPoE-4-11A-HS használata további kamera telepítéséhez egy meglévő kamerapontba
Példa az xPoE-4-11A-HS használatára LAN+PoE hálózati bővítőként több kamerához
Példák PoE-kompatibilis eszközökre
A szabványnak nem megfelelő tápegység, azaz az ún passzív PoE
Egy nem szabványos tápegység (passzív PoE-adapter) és egy megtáplált eszköz tápcsatlakozási diagramja.
A passzív PoE a hálózati kábel kiválasztott szálain keresztül küldi a tápfeszültséget. A feszültség közvetlenül az eszközhöz csatlakoztatható, vagy speciális adaptereken keresztül „ kivehető”. A tápellátó eszköz és a táplált eszköz között nincs kommunikáció. A feszültségellátás folyamatos.
A tápellátási séma általában megfelel az IEEE 802.3af B opciójának. Vagyis a szabad párokon, a 4/5 vezetéken a feszültséget (+) és a 7/8-on (-) továbbítják. Az átviteli sebesség 100 Mbit/s-ra van korlátozva.
Vannak olyan tápegységek, amelyek 1000 Mbit/s sebességgel képesek működni. Ezek transzformátorokkal rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik a feszültségnek az adatokkal együtt történő továbbítását (mint a 802.3af A opciójában).
Meg kell jegyezni, hogy a passzív PoE nem kompatibilis a szabvánnyal, és nem ajánlott professzionális hálózatok megvalósításakor.
A tápellátási séma általában megfelel az IEEE 802.3af B opciójának. Vagyis a szabad párokon, a 4/5 vezetéken a feszültséget (+) és a 7/8-on (-) továbbítják. Az átviteli sebesség 100 Mbit/s-ra van korlátozva.
Vannak olyan tápegységek, amelyek 1000 Mbit/s sebességgel képesek működni. Ezek transzformátorokkal rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik a feszültségnek az adatokkal együtt történő továbbítását (mint a 802.3af A opciójában).
Meg kell jegyezni, hogy a passzív PoE nem kompatibilis a szabvánnyal, és nem ajánlott professzionális hálózatok megvalósításakor.
Passzív PoE berendezések
Egy példa a passzív PoE megoldásra egy CCTV-hálózatban
Az N9205 PoE-adapter lehetővé teszi az adatok és a tápellátás átvitelét egyetlen sodrott érpáras kábelen (az adatok az 1., 2., 3. és 6. vezetéken, a tápellátás pedig a 4., 5., 7. és 8. vezetéken).